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心力衰竭（Heart Failure）是多种病因造成的心脏结构或功能损伤,最终导致心室泵血功能下降的综合征,目前已成为全球性健康负担,且逐渐显示年轻化趋势。心衰早期,冠状动脉供血急剧性减少或中断,局部心肌缺血性坏死,存活心肌逐渐代偿性肥厚,引起心室重构。若血管堵塞持续时间过长,则心肌转变为不可逆损伤,诱发多种病理功能改变,继而使得心肌细胞中糖类和脂肪等物质代谢紊乱,心脏能量代谢途径改变,最终导致心功能下降,加重心力衰竭。心衰在中医界无明确定义,依据其证候特征和病因病机将其归为“胸痹”、“真心痛”、“心水”等范畴。气虚证被认为是慢性心衰的常见证型。基于中医辩证基础,“益气法”为治疗心血管疾病如心衰、心梗等行之有效的方法。复方人参补气颗粒是本课题组根据临床经验研发的具有专利保护的组方颗粒剂,其由人参为主药、黄芪为辅药所制备,前期临床研究已证实其对慢性心衰所致心气虚证具有显著疗效。基于此,深入研究本组方发挥作用的机理与途径,明确其作用靶标,对于临床用药、复方新药的研制有着良好的参考价值。近年来,众多研究证实过度内质网应激（Endoplasmic reticulum stress,ERS）与心血管疾病的发生发展有着密切联系,被认为是治疗的潜在靶点。衰竭心脏中内质网形态变化也印证了过度ERS与心衰发病密切相关。ERS介导的分子伴侣蛋白Sigma-1受体（Sigma-1R）途径在心脏中的作用受到广泛重视,作用于线粒体相关内质网膜（mitoch ondria-associated endoplasmic reticulum membrane,MAM）上的特异性膜蛋白 Sigma-1 R在心肌ERS和线粒体功能之间有特殊的连接作用,多项研究揭示了 Sigma-1R下游效应与多种心肌病理损伤的关系,包括抗心肌肥大、抗心肌凋亡以及ERS过度所引起的心肌损伤,表现出良好的心脏血流动力学性能和心肌保护作用。本研究将采用在体大鼠心梗后心衰模型和大鼠H9c2心肌细胞系缺氧复氧损伤模型来研究复方人参补气颗粒及其有效成分对心肌细胞的保护作用,并结合脂质组学分析,从ERS角度探讨其对损伤心肌的保护作用及机制。实验的主要研究内容及方法如下:1.采用结扎左冠状动脉前降支方法复制SD大鼠心梗模型,随机分为假手术组,模型组,复方人参补气颗粒低剂量组（1.5 g/kg）,中剂量组（3.0 g/kg）,高剂量组（4.5 g/kg）,治疗性灌胃给药28天,末次给药后超声心动图观察大鼠心功能指标,采用氟代脱氧葡萄糖正电子断层显像（18F-FDG PET/CT）技术测定大鼠心肌葡萄糖摄取体积和摄取平均值,酶联免疫法检测血浆Ang Ⅱ活性。苏木素-伊红（Haematoxylin-Eosin,HE）染色法和马松三色法（Masson）观察大鼠心肌组织病理学改变并测定心肌容积胶原分数,荧光染色观察心肌细胞凋亡情况。采用透射电镜观察心肌形态及线粒体超微结构变化。2.基于复方人参补气颗粒抗心肌损伤作用,进一步观察其对心肌内质网应激水平的影响。采用免疫荧光染色测定心肌CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白（C/EBP homol ogous protein,CHOP）、Sigma-1R蛋白表达水平,采用Western Blot方法测定心肌C HOP、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（Cysteinyl aspartate specific proteinase,Caspase-12）、Sigma-1R、Bc12-Associated X 蛋白（Bc12-Associated X,Bax）、B 淋巴细胞瘤-2 基因（B-cell lymphoma-2,Bcl-2）蛋白表达水平,观察其对ERS及其介导的凋亡通路的调控作用,阐述其可能的作用机制。3.在初步确定复方人参补气颗粒抗心肌损伤作用与改善过度内质网应激相关的基础上,采用液相色谱法-质谱联用（Liquid chromatography-mass spectrometry,LC/MS）技术,通过脂质组学分析给药前后大鼠心肌内源性差异性代谢物的变化,考察药物对心肌脂代谢的影响,从脂代谢水平阐述其对内质网应激和心肌损伤的调控作用。4.根据中药复方特点和文献研究基础,选择人参总多糖和黄芪总多糖代表复方人参补气颗粒有效成分,进行细胞水平实验研究。观察两组分单用和联用对常氧状态下大鼠H9c2心肌细胞活力的影响。建立心肌细胞缺氧/复氧损伤模型,观察两组分单用和联用对缺氧/复氧损伤的细胞活力影响。采用流式细胞仪测定细胞凋亡率和Ca2+浓度变化。5.在两组分抗缺氧/复氧损伤的基础上,使用内质网应激激动剂衣霉素,进一步测定其对内质网应激水平的影响,采用免疫荧光检测心肌细胞CHOP、Sigma-1R蛋白表达水平,Western Blot 方法检测 CHOP、Caspase-12、Sigma-1R、Bax、Bcl-2 蛋白表达水平,观察人参总多糖和黄芪总多糖对内质网应激及其介导的凋亡通路影响,初步阐述其可能的作用机制。研究结果如下:1.动物实验显示,复方人参补气颗粒给药可提高心衰大鼠超声心动图LVEF、LVF S、SV、CO,显著降低 LVIDs、LVIDd、LVEVs、LVEVd,显著降低血浆 Ang Ⅱ水平。复方人参补气颗粒高剂量（4.5 g/kg）可显著增加存活心肌18F-FDG摄取体积。病理学可见假手术组心肌排列致密规则,复方人参补气颗粒各给药组心肌组织排列较规则,间质轻度肿胀,炎症浸润不明显,整体纤维化程度较低,与模型组比较,各给药组大鼠心肌CVF均显著下降。TUNEL染色显示,与模型组比较,各给药组心肌细胞凋亡率显著下降。透射电镜显示复方人参补气颗粒高剂量（4.5 g/kg）可以改善心肌细胞形态,减轻线粒体变性、肿胀程度,以及嵴结构的断裂。2.免疫荧光和Western Blot显示,复方人参补气颗粒高剂量（4.5 g/kg）可降低内质网应激相关CHOP、Caspase-12、Bax表达,显著上调Sigma-1R、Bcl-2表达,改善内质网应激及其介导的细胞凋亡。3.脂质组学共筛选出64种潜在差异代谢物,主要集中于甘油脂类、甘油磷脂类。复方人参补气颗粒高剂量（4.5 g/kg）可显著下调甘油三酯代谢物、上调磷脂酰胆碱代谢物水平,对胆固醇代谢和磷脂代谢通路有调控作用,提示其可改善由心肌过度ERS引起的脂代谢异常。4.细胞实验显示,与正常组比较,缺氧/复氧条件下,H9c2心肌细胞活性显著下降,细胞凋亡率显著升高,出现严重钙超载。与缺氧/复氧组比较,人参总多糖和黄芪总多糖联用组细胞活力显著上升,心肌细胞凋亡率显著下降,钙超载显著降低。5.与正常组比较,缺氧/复氧条件下,H9c2心肌细胞内质网应激相关CHOP、Cas pase-12、Bax表达显著增加,Sigma-1R、Bcl-2表达显著减少,提示有严重的内质网应激。人参总多糖和黄芪总多糖联用组CHOP、Caspase-12、Bax表达显著减少,Sigma-1 R、Bcl-2表达显著增多,提示内质网应激程度减轻。综上所述,本研究发现:1.复方人参补气颗粒可以改善心梗后心衰大鼠心功能和心室结构变化,抑制过度内质网应激、改善心肌细胞能量代谢障碍、抑制心肌纤维化等可能是其发挥心肌保护作用的重要机制。2.心梗后心衰的受损心肌存在CHOP-Sigma-1R反馈调节,进而引发下游多条促凋亡途径。复方人参补气颗粒可作用于CHOP-Sigma-1R环节,通过调控二者表达水平从而抑制心肌细胞凋亡,改善过度内质网应激,保护缺血心肌。3.复方人参补气颗粒对心肌脂代谢异常有一定调节作用,通过调控内质网应激从而调控脂质代谢可能是其心肌保护的途径。4.复方人参补气颗粒有效成分人参总多糖和黄芪总多糖联用有显著的抗H9c2心肌细胞缺氧/复氧损伤作用,其机制可能与抑制过度内质网应激及其介导细胞凋亡有关。